PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102004017684B3 16.06.2005
Titel Reinigungseinrichtung
Anmelder Bründermann, Georg, 49832 Thuine, DE
Erfinder Bründermann, Georg, 49832 Thuine, DE
Vertreter Patentanwälte Lippert, Stachow & Partner, 51427 Bergisch Gladbach
DE-Anmeldedatum 10.04.2004
DE-Aktenzeichen 102004017684
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 16.06.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.06.2005
IPC-Hauptklasse F28G 1/16
IPC-Nebenklasse B08B 9/02   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Reinigungseinrichtung zur Beseitigung von Verbrennungsrückständen an Innenteilen von Kesseln, insbesondere zur Reinigung von Wärmetauscherrohren (11), mittels einer Wasserlanze (1), die drehbar und axial verschieblich gelagert ist, einen Wassereinlass (4) und mindestens einen Wasserauslass (5) aufweist, mit Druckwasser beaufschlagt ist und durch eine Seitenwand (3) des Kessels in das Kesselinnere einführbar ist. Diese Reinigungseinrichtung soll ohne größeren Mehraufwand auf einfache Weise die gesamte Höhe der Wärmetauscherflächen optimal säubern. Dies wird dadurch erreicht, dass die Wasserlanze (1) um eine Nulllage pendelnd drehbar ist, dass in der Nulllage der Wasserauslass (5) nach unten gerichtet ist, dass unterhalb des Wasserauslasses (5), zu diesem fluchtend, ein Leitgefäß (9) angeordnet ist, dessen Eintrittsöffnung dem Wasserauslass (5) gegenüberliegt, dass das Leitgefäß (9) mit seitlichen, den zu reinigenden Teilen zugewandten Austrittsöffnungen (10) versehen ist und dass eine Betätigungseinrichtung vorgesehen ist, mit der das Leitgefäß (9) von außerhalb des Kessels in seiner Höhenlage einstellbar ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Reinigungseinrichtung zur Beseitigung von Verbrennungsrückständen an Innenteilen von Kesseln, insbesondere zur Reinigung von Wärmetauscherrohren, mittels einer Wasserlanze, die drehbar und axial verschieblich gelagert ist, einen Wassereinlass und mindestens einen Wasserauslass aufweist, mit Druckwasser beaufschlagbar ist und durch eine Seitenwand des Kessels derart in das Kesselinnere einführbar ist, dass sich der Wassereinlass außerhalb des Kessels und der Wasserauslass innerhalb des Kessels befindet.

Solche Reinigungseinrichtungen werden bereits vielfach eingesetzt, um die Innenräume der Kessel, die mit verschmutzten Abgasen befeuert werden, zu reinigen. Bekanntermaßen verursachen die Ablagerungen an den Wärmetauscherflächen eine Verringerung des Wärmetransports, so dass insbesondere die Wärmetauscherflächen regelmäßig und intensiv gereinigt werden müssen.

In Abhängigkeit von der jeweiligen Kesselkonstruktion sind verschiedene Reinigungseinrichtungen bekannt, bei denen das Reinigungsmedium, vorzugsweise Druckwasser, den Kesselinnenraum mittels Wasserlanzen zugeführt wird, wobei bei einer bekannten Einrichtung die Wasserlanzen über ihre gesamte Länge mit Druckwasserauslassöffnungen versehen sind.

In vielen bekannten Kesseltypen sind die Wärmetauscherflächen vertikal und in parallelen Reihen hintereinander angeordnet und werden beispielsweise durch horizontale, übereinander angeordnete Wärmetauscherrohre gebildet. Zur Reinigung derartiger Wärmetauscherflächen ist es bekannt, von oben Druckwasser zwischen die Wärmetauscherflächen zu blasen. Der Druck des Reinigungswassers reicht zwar häufig aus, um die oberen Wärmetauscherrohre zu reinigen, jedoch ist eine Reinigung der unteren Rohre nahezu ausgeschlossen. Insofern ist also eine optimale Reinigung der Wärmetauscherflächen nicht möglich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Reinigungseinrichtung zu schaffen, mit der ohne größeren Mehraufwand auf einfache Weise die gesamte Höhe der Wärmetauscherflächen optimal gereinigt werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Wasserlanze um eine Nulllage pendelnd drehbar ist, dass in der Nulllage der Wasserauslass nach unten gerichtet ist, dass unterhalb des Wasserauslasses, zu diesem fluchtend, ein Leitgefäß angeordnet ist, dessen Eintrittsöffnung dem Wasserauslass gegenüber liegt, dass das Leitgefäß mit seitlichen, den zu reinigenden Teilen zugewandten Austrittsöffnungen versehen ist und dass eine Betätigungseinrichtung vorgesehen ist, mit der das Leitgefäß von außerhalb des Kessels in seiner Höhenlage einstellbar ist.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Reinigungseinrichtung ist es möglich, die Wärmeaustauscherflächen von oben bis unten zuverlässig zu reinigen, wobei über die gesamte Höhe mit einem annähernd gleichmäßigen Wasserdruck gearbeitet werden kann. Der aus dem Wasserauslass der Wasserlanze austretende Druckwasserstrahl trifft in das höhenverstellbare Leitgefäß, aus dem das Reinigungswasser über die Austrittsöffnungen mit hohem Druck austritt. Von dort gelangt das Reinigungswasser auf kurzem Weg zu den zu reinigenden Wärmeaustauscherflächen.

Vorzugsweise ist das Leitgefäß trichterförmig ausgebildet, so dass das Leitgefäß durch den aus der Wasserlanze austretenden Wasserstrahl genau zu diesem zentriert wird und auch Pendelbewegungen des Wasserstrahls mitmachen kann.

Die seitlichen Austrittsöffnungen des Leitgefäßes sind zweckmäßig als Düsen ausgebildet, so dass die Wasserstrahlen dort mit hohem Druck austreten und auf die Wärmetauscherflächen prallen können.

Die Düsen weisen vorzugsweise in entgegengesetzte Richtungen, so dass deren Austrittsdruck ausgeglichen wird und das Leitgefäß genau mittig zwischen zwei zu reinigenden Wärmeaustauscherflächen geführt werden kann.

Vorzugsweise ist das Leitgefäß an Zugträgern aufgehängt, die von außerhalb des Kessels betätigbar sind. Werden die Zugträger gelöst, so sinkt das Leitgefäß aufgrund der Schwerkraft sowie auch des Wasserstrahldrucks nach unten, und wenn die Zugträger angezogen werden, so wird das Leitgefäß entsprechend angehoben.

Als Zugträger können beispielsweise Stahlseile oder auch flexible Rohre vorgesehen sein, die mit Kühlflüssigkeit beaufschlagt werden können. Zusätzlich werden die Zugträger ohnehin durch den Druckwasserstrahl gekühlt, der aus der Wasserlanze austritt und sich zu dem Leitgefäß bewegt.

Die Zugträger können unmittelbar an der Wasserlanze geführt werden, so dass keine zusätzliche Halteeinrichtung erforderlich ist.

Zweckmäßig sind zwei parallel verlaufende Zugträger vorgesehen, die auf gegenüberliegenden Seiten des Leitgefäßes befestigt sind, so dass dieses stabil gehalten wird.

Die Zugträger können dabei im Inneren der Wasserlanze geführt sein und beispielsweise in abgetrennten, wasserfreien Kammern der Wasserlanze verlaufen. Alternativ können die Zugträger aber auch auf gegenüberliegenden Seiten an der Außenfläche der Wasserlanze geführt werden.

Die Wasserlanze sitzt zweckmäßig an einem außerhalb des Kessels verschiebbaren Schlitten, mit welchem sie mehr oder weniger weit in den Kessel hineingefahren werden kann.

Auf dem die Wasserlanze tragenden Schlitten können auch der Antriebsmotor für die Drehbewegung der Wasserlanze und die Antriebseinrichtung für den Zugträger angeordnet sein.

Zur Behandlung von verschiedenen Anordnungen von Wärmetauscherflächen kann an dem Schlitten ein Steuergerät vorgesehen sein, welches den Antriebsmotor der Wasserlanze und die Antriebseinrichtung des Zugträgers derart steuert, dass sich das Leitgefäß mit seinen Austrittsöffnungen nach einem vorgegebenen Programm in bestimmter Reihenfolge nacheinander horizontal an den Wärmetauscherflächen entlangbewegt. Eine solche Ausführungsform eignet sich besonders gut zur Behandlung von horizontal verlaufenden, übereinander angeordneten Wärmetauscherrohren.

Ferner kann an der Außenseite des Leitgefäßes eine Kamera angeordnet sein, die den Bewegungsablauf des Leitgefäßes überwacht und die Steuerung über die Bildauswertung kontrolliert.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im Nachstehenden im Einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

1 eine Seitenansicht der Reinigungseinrichtung, bei der das Leitgefäß in der höchsten Position angeordnet ist,

2 eine Ansicht der Einrichtung gemäß 1 in Richtung des Pfeiles II,

3 die gleiche Darstellung wie in 1, jedoch mit abgesenktem Leitgefäß und

4 in schematischer Darstellung den programmgesteuerten Verlauf des Leitgefäßes entlang der Wärmetauscherrohre.

Nach 1 der Zeichnung besteht die erfindungsgemäße Reinigungseinrichtung im Wesentlichen aus einer Wasserlanze 1, die von außen durch eine Öffnung 2 in einer Seitenwand 3 eines Kessels in das Innere des Kessels hineinragt.

Die Wasserlanze 1 ist an dem außerhalb des Kessels liegenden Ende mit einem Wassereinlass 4 in Form eines Zuführstutzens und an dem gegenüberliegenden Ende, welches sich im Kesselinneren befindet, mit einem Wasserauslass 5 in Form einer Austrittsdüse versehen.

Das mit dem Wassereinlass 4 versehene, immer außerhalb des Kessels befindliche Ende der Wasserlanze 1 sitzt auf einem verfahrbaren Schlitten 6, der in Richtung der Pfeile 7 senkrecht zu der Kesselwand 3 vor- und zurückfahren kann. Die Stellung des Schlittens 6 bestimmt somit das Maß, wie weit die Wasserlanze in den Kessel hineinragt.

Die Wasserlanze 1 ist mittels eines Motors 8 drehbar auf dem Schlitten 6 gelagert, wobei die Wasserlanze insbesondere um eine Nulllage pendelnd drehbar ist. In der Nulllage ist der Wasserauslass 5 senkrecht nach unten gerichtet, so dass bei einer Beaufschlagung der Wasserlanze 1 mit Druckwasser dieses über den Wasserauslass 5 senkrecht nach unten austritt.

Unterhalb des Wasserauslasses 5 ist zu diesem fluchtend ein trichterförmiges Leitgefäß 9 angeordnet, dessen Eintrittsöffnung dem Wasserauslass 4 genau gegenüberliegt. An seinem unteren Ende ist das Leitgefäß 9 mit düsenförmigen Austrittsöffnungen 10 versehen, die genau einander gegenüberliegen und in Richtung auf die zu reinigenden Teile weisen.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel sind im Kesselinneren Wärmetauscherrohre 11 angeordnet, die horizontal verlaufen und in vertikalen Reihen 12, 13, 14 usw. angeordnet sind.

Das Leitgefäß 9 ist in seiner Höhenlage einstellbar, d.h., es kann relativ zu der Wasserlanze 1 bzw. zu dem Wasserauslass 5 auf- und abgefahren werden.

Wenn die Wasserlanze 1 in den Kessel hineinragt, wird sie mit Hilfe des Schlittens 6 soweit vorgefahren, dass der Wasserauslass 5 genau zwischen zwei vertikalen Reihen 13 und 14 der Wärmetauscherrohre 11 angeordnet ist. Das Leitgefäß 9 kann dann zwischen die Reihen 13 und 14 abgesenkt werden, wie in 3 dargestellt. Die aus den Austrittsöffnungen 10 austretenden Druckwasserstrahle 15 treffen dann auf die Wärmetauscherrohre 11 der beiden Reihen 13 und 14, so dass diese von den Verbrennungsrückständen gereinigt werden können.

Zum Auf- und Abbewegen des Leitgefäßes 9 dienen bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel zwei flexible Stahlseile 16, die auf gegenüberliegenden Seiten der Wasserlanze 1 an äußeren Hülsen 17 geführt sind und, wie insbesondere aus 2 zu erkennen ist, an gegenüberliegenden Seiten des oberen Randes des Leitgefäßes befestigt sind. Außerhalb des Kessels sind die Stahlseile 16 auf einer Seiltrommel 18 aufgewickelt, die von dem Schlitten 6 getragen wird.

Zum Herablassen des Leitgefäßes 9 zwischen die Rohrreihen 13 und 19 dreht sich die Seiltrommel 18 entgegen dem Uhrzeigersinn, so dass das an den Seilen 16 hängende Leitgefäß 9 aufgrund seines Eigengewichts nach unten fährt. Wenn die Seiltrommel dagegen im Uhrzeigersinn angetrieben wird, werden die Seile 16 auf die Seiltrommel aufgewickelt und ziehen das Leitgefäß 9 nach oben.

Alternativ können die Stahlseile 16 aber auch durch das Innere der Wasserlanze 1 geführt werden, beispielsweise durch wasserdicht abgetrennte Kammern.

Unabhängig davon, wie die Stahlseile an der Wasserlanze 1 geführt werden, müssen sie im Bereich des Wasserauslasses 5 um 90 Grad nach unten umgelenkt werden, um zu den Befestigungspunkten an dem Leitgefäß 9 zu gelangen.

Im Betrieb der Reinigungseinrichtung ist die Wasserlanze 1 in den Kessel eingefahren und der Wassereinlass 4 wird mit Druckwasser beaufschlagt. Das Druckwasser tritt durch den Wasserauslass 5, der vorzugsweise als Düse ausgebildet ist, zunächst senkrecht nach unten aus und gelangt dann in das trichterförmige Leitgefäß 9. von dort tritt das Druckwasser über die düsenförmigen Austrittsöffnungen 9 horizontal aus.

Der aus dem Wasserauslass 5 austretende Wasserstrahl zentriert das trichterförmige Leitgefäß 9, so dass die Wasserlanze 1 ohne weiteres auch um ihre Achse pendeln kann, wobei der nach unten austretende Wasserstrahl das an den Stahlseilen 16 hängende Leitgefäß 9 mitnimmt.

Durch das Drehen der Wasserlanze 1 durch den außen an dem Schlitten 6 angebrachten Motor 8 ist damit auch eine Bewegung des Leitgefäßes 9 in horizontaler Richtung möglich.

In Kesselinneren herrschen meist Temperaturen in der Größenordnung von 1.100°C. Durch das zur Reinigung dienende Druckwasser wird jedoch die Reinigungseinrichtung ausreichend gekühlt. Dies gilt insbesondere für das Leitgefäß 9 und die mit diesem verbundenen Drahtseile 16, die von dem Spritzwasser des nach unten austretenden Druckwasserstrahls beaufschlagt werden.

Der Weg des Leitgefäßes 9 kann mit Hilfe eines in der Zeichnung nicht dargestellten Steuergerätes erfasst werden, welches beispielsweise auf dem Schlitten 6 sitzt. Das Erfassen geschieht dadurch, dass der Weg der Wasserlanze 1 relativ zur Kesselwand 3, die Winkelstellung der Wasserlanze 1 und die ausgefahrene Länge der Stahlseile 16 bestimmt werden.

Als zusätzliche Option kann, wie in 3 dargestellt, an dem Leitgefäß 9 eine Kamera 19 angebracht sein, die als autarke Einheit mit Batterien und Funkübertragung der Bilder ausgerüstet sein kann. Durch die Kombination dieser Einrichtung kann dann eine gesteuerte und überwachte Reinigung der Tauscherflächen erfolgen.

Mittels einer solchen optimalen Steuerung ist es z.B. möglich, die waagerecht verlaufenden Wärmetauscherrohre 11 über ihre gesamte Länge genau nachzufahren, wie in 4 dargestellt, wobei sich die Druckwasserstrahle genau entlang den Wärmetauscherrohren 11 bewegen. Das Leitgefäß wird dabei entweder über feste Werte mit Hilfe eines Programms oder bei einer Bildübertragung über eine Bildauswertung gesteuert. Diese beiden Alternativen können aber auch miteinander kombiniert werden.

Zu Beginn des Reinigungsvorgangs fährt das Leitgefäß 9 zunächst eine untere Ausgangsposition 20 an und kann dann nach einem vorgegebenen Weg 21 die zu reinigenden Wärmetauscherrohre 11 abfahren.

1Wasserlanze 2Öffnung 3Seitenwand 4Wassereinlass 5Wasserauslass 6Schlitten 7Pfeile 8Motor 9Leitgefäß 10Austrittsöffnungen 11Wärmetauscherrohre 12vertikale Reihe 13vertikale Reihe 14vertikale Reihe 15Druckwasserstrahl 16Stahlseile 17Ösen 18Seiltrommel 19Kamera 20Ausgangsposition 21vorgegebener Weg

Anspruch[de]
  1. Reinigungseinrichtung zur Beseitigung von Verbrennungsrückständen an Innenteilen von Kesseln, insbesondere zur Reinigung von Wärmetauscherrohren, mittels einer Wasserlanze, die drehbar und axial verschieblich gelagert ist, einen Wassereinlass und mindestens einen Wasserauslass aufweist, mit Druckwasser beaufschlagbar ist und durch eine Seitenwand des Kessels derart in das Kesselinnere einführbar ist, dass sich der Wassereinlass außerhalb des Kessels und der Wasserauslass innerhalb des Kessels befindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserlanze (1) um eine Nulllage pendelnd drehbar ist, dass in der Nulllage der Wasserauslass (5) nach unten gerichtet ist, dass unterhalb des Wasserauslasses (5), zu diesem fluchtend, ein Leitgefäß (9) angeordnet ist, dessen Eintrittsöffnung dem Wasserauslass (5) gegenüberliegt, dass das Leitgefäß (9) mit seitlichen, den zu reinigenden Teilen zugewandten Austrittsöffnungen (10) versehen ist und dass eine Betätigungseinrichtung vorgesehen ist, mit. der das Leitgefäß (9) von außerhalb des Kessels in seiner Höhenlage einstellbar ist.
  2. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitgefäß (9) trichterförmig ausgebildet ist.
  3. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Austrittsöffnungen (10) des Leitgefäßes (9) als Düsen ausgebildet sind.
  4. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnungen (10) in entgegengesetzte Richtungen weisen.
  5. Reinigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitgefäß (9) an Zugträgern aufgehängt ist, die von außerhalb des Kessels betätigbar sind.
  6. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Zugträger Stahlseile (16) vorgesehen sind.
  7. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Zugträger flexible Rohre vorgesehen sind, die mit einer Kühlflüssigkeit beaufschlagt werden können.
  8. Reinigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugträger an der Wasserlanze (1) geführt werden.
  9. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwei parallel verlaufende Zugträger vorgesehen sind, die auf gegenüberliegenden Seiten des Leitgefäßes (9) befestigt sind.
  10. Reinigungsreinrichtung nach Anspruch 9, dadurch kennzeichnet, dass die Zugträger im Inneren der Wasserlanze geführt sind und in abgetrennten, wasserfreien Kammern der Wasserlanze verlaufen.
  11. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch kennzeichnet, dass die Zugträger auf gegenüberliegenden Seiten an der Außenfläche der Wasserlanze (1) geführt sind.
  12. Reinigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserlanze (1) an einem außerhalb des Kessels verschiebbaren Schlitten (6) sitzt.
  13. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Schlitten (6) auch der Antriebsmotor (8) für die Drehbewegung der Wasserlanze (1) und die Antriebseinrichtung (18) für die Zugträger angeordnet sind.
  14. Reinigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Schlitten (6) ein Steuergerät vorgesehen ist, welches den Antriebsmotor (8) der Wasserlanze (1) und die Antriebseinrichtung (18) des Zugträgers derart steuert, dass sich das Leitgefäß (9) mit seinen Austrittsöffnungen nach einem vorgegebenen Programm in bestimmter Reihenfolge nacheinander horizontal an den Wärmetauscherflächen entlangbewegt.
  15. Reinigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenseite des Leitgefäßes (9) eine Kamera (19) angeordnet ist, die den Bewegungsablauf des Leitgefäßes (9) überwacht.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

  Patente PDF

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com